JPS61238395A - 生物学的下水浄化用の中空体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、多くの相差んで配置され同じ方向に巻かれ
た螺線管が、ドラム状のケージの中に拘束され、このケ
ージが、下水で充たされた檜の中に、外方の螺線ターン
だけが水から姿を現わすようにして、水面の下方で回転
できるように配置される＼固着性（５ｅｓｓｉｌθ）微
生物の生長に役立つ生物学的下水浄化用の中空体に関す
る。螺線管の巻き方向に対して反対方向に回転の際に、
各螺糾管の水から姿を現わしている端部は、空気を受取
り、この空気は、回転が進行する際に、下水の中に再び
沈むことによって、気泡として上方の智弧の中に閉じ込
められる。浮力によって生じる、管わん曲部の頂部区域
における気泡の慣性によって、気泡は、螺線の回！Ｉｉ
：が進行する際に、綿線の中点の方向に下向きに動く、
最終の螺線ターンの端部で、気泡は、出現して、螺線の
外部で再ひ上向きに上昇する。この過程で、管の中に存
する液体は、気泡によって押出され、ないし気泡の背後
で吸引されるから、螺ＦＭ管を通る定常的な下水の流過
が生じ、これ釦よって、管壁に付着する生物体に、下水
から栄養分が与えられる。

生物学的下水浄化設備における固形性微生物の生長のた
め１種種の支持構造が知られ、これは、相異なる方法技
術の条件に従う（筒体、固床体を備えた活性泥設備、ま
たは浮遊支持材料例えば多泡材料の立方体）。

その都度の浄化過程に対する固着性微生物の影響は、反
応器の中に存する下水の量に対する支持材料の容積の容
積比によって特徴づけられる。

筒体　　　約ｉｏｏ：を 浸漬体設備　ｏ、ｇ−コ、ｏ　：　ｉ 固床体を伽えた活性体　約００．２：／浸漬体方法で使
用される回転対称の装置は、系の内部で酸素および栄養
分の供給と十分な混合とが確保されなければならないａ
簡単な形では、最大でハブの中央まで下水の中に沈めら
れた、軸に乎行に取付けられた円板が、半殻状のトラフ
の中で回転する。酸素の供給と下水の混合を改善するた
め、浸漬体の発育物支持体を螺線状に巻き或いはコイル
状に形成することは、知られている。コイル形状の浸漬
体には、浸漬巻回または生物綿線という呼称で公知にさ
れた浸漬体が属する。浸漬巻回では、軸に管が層をなし
て長手方向に巻かれ、故に個個の管の軸線は、ドラムｅ
線に対して常に一定の間隔を有する。生物綿線では、幹
にコイル状に平坦物が設置され、これは、大きな外径と
低いピッチとを有する送ルウオームに似ている。水面の
線の区域に中実軸線を有するコイル形状浸漬体が回転さ
せられると、低い回転速度に対応して、長手軸線の方向
の下水の遅い転送が生じる。

円板形状またはコイル形状の浸漬体は、圧力なしで作動
し、その全表面のほぼ半分だけで、下水と接触する。巻
回体として知られている浸漬体では、台形形状の箔と平
滑な箔とが共に軸に巻かれ、故に、側方に開口を有する
螺線体が生じる。軸線も水面の線に位置する浸漬体が回
転する際に、中実軸線に対して斜めに走る台形の通路を
通って、水から現われる場合に下水が／　４ＪＡｈ１に
向って導かれ、ないし沈む場合に空気が他側に押出され
る。水面の線の下方に位置する巻回体の部分に対して、
なお僅かな流通が期待できるが、これは生物生長の際に
押えられる。

２つの反対方向に巻かれた螺線管から形成された中空体
が、米国特許第≠、３ｓ／、７２／号明＃ｌ誉に開示さ
れている。これにおいて特徴として示されているところ
によれは、二Ｍ螺線の両管の内端が互に連結され、標線
管体の軸線が水面の上方に位置して、回転方向に反対の
方向を指す標線の管の外端が下水の中に沈んで、僅かな
量の下水がくみ出される。その後の回転の際に、くみ出
された下水は、標線のターンに対応して上向きに上昇し
、水平の連結個所を迫って対向の螺線智に移行し、そし
てこれは、再び下方へ送られる。僅かだけ下水の中に沈
む二重標線が、明らかに、推定される利点を指示し、互
に連結された二重標線か対向配置されていることによっ
て、管の内部に一定の交代する下水のすすぎと通気とが
達成され、並びにトルクの平衡によって著しいエネルギ
の節約が達成される。管の内部における下水の良好な通
気に対向する欠点として、非常に僅かな量の下水だけが
比較的短い時間しか生物学的生長物に接触できない、螺
線鷺”の外面は、外方の綿線ターンを除いて、全く下水
と接触しない、故に、技術的用語［浸漬体Ｊ　（ＡＴＶ
　−Ａｒｂｓｉｔｓｂｌａｔｔ　Ａ　／３！参照）は、
この装置には適用できない。対向する納会された螺ｆｉ
ｌ管によって生じるトルクの打消しは、表面的にしかエ
ネルギ節約に寄与しない。装置の大部分が水の外部に位
置するから、装置の駆動に対して必要な著しい力に打勝
つ法外な軸受圧力が生じる。設備された支持面ｍ”ｇｌ
ｌ）のＷで表わした比隼流消費は、指示されたところに
よれが０、９．２　Ｗ／ｃｍ２になる。

下水の中に十分に沈み、従って定着している生物体とす
わりの下水との間のできるだけ大きな接触に対する望ま
しい前提が提供される浸漬体は、ドイツ特許公開第３３
２ダｇ５３号明絽壱に開示されている。夾角上孔あきの
ドラムからなシ充填体が中に装着された浸漬体は、回転
速度が大きい場合に、下水の中に気泡が搬入され、浸漬
体の普わシに、酸素に富む下水が生じるよりに、その外
面が形成されている。この場合に、浸漬体要素が後置さ
れる通気装置が、＃／に重要である。酸素搬入に必要な
高い回転速度をドラムが有するにも拘わらす、充填体で
充填されたドラムの内部空間における達成すべき下水交
換は、保証されない。

まわりの空気を受取シ、回転に従２て水中の一定の場所
でこれを再び解放するという特性は、セグメント状のポ
ケットを備えたいわゆる回転羽根浸漬体で得られる。こ
の回転羽根車は、水くみ車の原理を逆にすることによっ
て作動する。ポケットの中に閉じ込められた空気は、羽
根車の軸線の下方で始めて解放されるから、下水から姿
を現わさない浸漬体の面も、ヒ素を供給される。この例
において、浸漬体は、その直径のほぼセ。たけ下水の中
に突入する。別の例は、トランペット状に周に形成され
たいくつかのポケットを有し、これは、下水から姿を現
わす際に、多量の空気を受取シ、以後の回転の際に、空
気を強力に圧縮し、従って空気は、これが最も深い場所
に存するときに、他端ですでに送出される。しかしなが
ら高い圧力を達成できるようにするためには、羽根車は
半分まで下水の中に沈むだけでよい、このような水面の
下方で空気を閉じ込め送出する浸漬体は、閉じ込められ
た空気か羽根車の周の４回転に渉って存するから、駆動
のために比較的高いエネルギ消Ｓｔを必要とする。

繁茂可能の表面を拡大するための羽根車の構造的形成お
よび浸漬円板の表面凹凸形状によれば、製造費用が高く
なシ、取付作業に時間と手間が掛る。方法技術の点で、
知られている浸漬体は、浸漬体を収容する役をなす格の
内部で、ないし浸漬体の中空壁間および中間空間の中で
、確定できる下水交換が生ぜず、また微生物が付着する
浸漬体の面での流れが大きく異なるから、面の負担（面
単位および時間当シの汚染負荷）が均等でないという欠
点を有する。

この発明の基礎となる課題は、簡単な中空体によって形
成された表面が、はぼ完全に沈み、こむに付着する微生
物が、等しい下水交換と間欠的な空気供給によって、で
きるだけ十分に養育されるような、固着性微生物の生成
に役立つ中空体全開発することにある。

水中に位置する中空体の面における空気輸送に必要なエ
ネルギ消費は、この発明によれば、従来の装置と比べて
低減されるべきであシ、浸漬体の採用による経済性は、
技術的に簡単で多量生産によって費用の低減した半製品
部品の利用によって、改善される。

この課題は、多くの相並んで同じ方向に巻かれた綿線３
体を、ドラム状のケージの中に拘束し、このケージを、
下水で充たされた槽の中に、ドラムのｉ０径のほぼ７口
。から′／７ｏだけが水面から出るようにして配置し、
これによって、反対方向への回転の際に空気がｔの外端
に流入できるようにすることに解決される。智の端部が
水面に再び沈む際に、螺線管の中に、一定の量の空気が
閉じ込められ、ドラムがさらに回転する際に、前記空間
が、水中で十分に圧縮されて、管の内端で再び送出でき
るようになる。

この発明によって製造された中穿体は、その構造か簡単
であるにも拘わらず、卓越した方法で、浸漬体に課せら
れた課題を満たす。下水も空気も、一様な継続で、雀の
内面に座着する微生物の上を強制的に通過する。回転の
際に外方の線絵ターンの中に閉じ込められた空気は、容
易に圧縮される形で、内方の綿線管端部から押出され、
その際に、最内方の綿線ターンの間で二つの気泡の中に
存する水の量は、回転毎に最外方のｍ　線ターンで受取
る水の量に一致する。内方の管端部から送出される気泡
は、個個の螺線管の間の中間空間の中で、再び上向きに
上昇する。この過程は、綿線゛管のために異形の波形管
を利用し、これによって、閉じ通路になるような管の間
の中間空間の形成を避けることによって、容易になる。

上昇する気泡は、管の間の下水交換を達成するから、管
の外壁面も、微生物の繁殖に完全に使用される。これに
よって、すべての中空体の面の使用が、十分に均等な負
荷状態で与えられる。、管の内端で流出する浄化された
下水の一部分は、自由内部空間を通って軸線方向に流れ
去る。ドラムを回転きせるためのエネルギ消費は、閉じ
込められた気泡の浮力と、垂直な螺糺中央線からのそれ
の偏即１とによって決定される。中央の垂直線からの右
および左への種種の変位によって、トルクは十分に互に
相殺される。しかしながら、外方中央の気泡閉じ込めに
よる残余のトルクは、外方の螺島ターンの中で水面の線
から上方に位置する水のＭｉと垂直の螺糺中央紳からの
１心の距離とよシも大きくない。この水の容積は、全体
として螺線体の中に閉じ込められる空気の量の一部分で
あシ、重心の距離はドラムの半径の半分よフ小きいから
、この発明による中空体は、極めて僅かな駆動モーメン
トしか必要でない。

現在の試験によれば、比エネルギ消費は、装着された繁
殖面のｍ２　”４シ０゜／ワットよシも小きく、故に従
来の浸漬体の系の値よシも著しく小さい。

別の実施例において、多くのターンからなる螺線管が相
並んでドラムに配信され、これによれば、ドラムの直径
が等しくかつ回転速度が等しい場合に、管体における下
水および気泡の滞在時間が短くなシ、交換の頻度が高く
なる。

別の実施例では、螺線管がドラムに緩く配置され、これ
において、適当な間隔保持部材によって、螺線管体相互
の間に大きな中間空間が得られる。

このように形成された中空体では、槽の中への設置の際
に、下水の強制回転によって、本％的でない水流たけが
阻止される。

この発明の特別の利点によれば、中空体は、管通路が、
常に同じ横断面を有し、これを、下水および空気が一様
な圧力で流過するから、機械的に予浄化された下水の処
理の際に、目詰シおよび部分な理詰シを生じることがな
い。また、螺線管の間の外方の中間空間において、上昇
する気泡によって生じる乱流によって、泥の沈澱が排除
される。

故に、中空体は、望ましくは、泥を含有する下水に例え
ば圧縮空気を通気される活性泥装置または貯水槽装置に
使用するに適する。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施例について
説明する。

第１図は、個個の螺８％体ｌを示し、その外方の輝線タ
ーンが、図示の水面の線から姿を現わしている。第２図
および第３図において、ドラム状のケージコは断面で示
され、こｔには、多くの綿線管体ｌが拘束される。異形
鋼の構造体からな゛るドラム状のケージコは、水中で取
付けられた軸３のまわシを回転できるように配置され、
外部配置の駆動部材弘によって回転される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、個個の綿線管体を示す。１２図および第３図
は、それぞれ、この発明による中空体の平面図および仰
１面図である。 図面において、ｌは螺ｍ　ｓ＝体、コはケージ、３は釉
、グは駆動部材を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固着性微生物の生長に役立つ生物学的下水浄化用の
   中空体において、多くの相並んで同じ方向に巻かれた螺
   線管が、ドラム状のケージの中に拘束され、このケージ
   が、下水で充たされた槽の中に、外方の螺線ターンだけ
   が水から姿を現わすようにして、水面の下方で回転でき
   るように配置され、前記ケージが、適当な駆動手段によ
   つて、螺線の巻き方向と反対の方向に回転させられるこ
   とを特徴とする中空体。 ２、螺線管が、多くのターンで巻かれている、特許請求
   の範囲第１項に記載の中空体。 ３、適当な間隔保持部材によつて、２つの螺線管の間に
   大きな中間空間が生じる、特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の中空体。